CN103240386B - 一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法 - Google Patents
一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,该方法步骤为将铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂经磁选去掉含铁杂质;磁选后的旧砂进入石碾机碾压使砂块破碎成砂粒,同时加入旧砂质量10-20%的自来水,使旧砂湿润;调整出料口高度,保持石碾内砂层的厚度为300-700mm,旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚,砂粒之间相互磨擦,使砂粒表面水玻璃膜去掉,连续加料,连续出料,使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1%;碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗,使砂、水分离;将湿砂进行振动脱水或离心脱水,使湿砂含水量小于5%;烘干,得再生砂。本发明处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用,节省硅砂资源,减少固体废弃物的排放,有利于保护生态环境。
Description
技术领域
本发明属于装备制造业中铸造技术的造型材料技术领域,具体涉及一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法。
背景技术
铸件是装备制造业的基础件,2010年我国铸件产量3650万吨,其中铸钢件530万吨。铸钢件生产中造型、制芯用黏结剂以水玻璃为主,其中水玻璃吹CO2硬化法应用较多,酯硬化水玻璃自硬砂约占10-20%。酯硬化水玻璃自硬砂旧砂80%可干法再生回用,水玻璃吹CO2硬化法由于水玻璃加入量高,很难再生回用,只有一少部分做背砂使用,80-90%旧砂成为固体废弃物,仅铸钢件生产每年排放废砂1000余万吨,这不仅是优质硅砂资源的浪费,同时给生态环境造成危害。水玻璃砂旧砂再生一直受到国内外的关注。水玻璃旧砂砂粒表面包覆的水玻璃膜的主要成分为硅酸钠、碳酸钠、醋酸钠,其中硅酸钠可在重复使用时复碱、复水,起粘结作用,而碳酸钠、醋酸钠是影响旧砂复用的主要原因,将碳酸钠、醋酸钠从旧砂砂粒表面去掉是水玻璃旧砂再生的关键。加热干法再生,由于水玻璃膜仅去掉30-40%,残留的碳酸钠、醋酸钠较多,再生砂放置时,很快吸湿,使性能变差。碳酸钠、醋酸钠是溶解于水的盐,湿法再生能较彻底的去掉砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠。中国发明专利申请号:200910234904.X公布了“一种强擦洗水玻璃旧砂湿法再生工艺”:水玻璃旧砂经颚式破碎机破碎、一级螺旋分水、4台再生机联续擦洗、二级螺旋分水、中和沉淀、2台再生机联续擦洗、三级螺旋分水、烘干得再生砂。使用擦洗法,砂水混合料含水50-70%,大量水介质使砂粒间碰擦几率降低,旧砂表面水玻璃膜不易擦洗掉;该工艺复杂,设备多,工艺流程长。采用螺旋分水,螺旋分水旧砂含水量高达10%以上,烘干时能源耗量高。
开发一种工艺简单,再生效率高,节省能耗的水玻璃砂旧砂再生法对节省资源、保护环境很有意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,该方法处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用,节省硅砂资源,减少固体废弃物的排放,有利于保护生态环境。
本发明提供了一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,具体步骤如下:将收集的铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂、旧砂块经磁选去掉铁豆等含铁杂物;磁选后的旧砂进入石碾机碾压使砂块破碎成砂粒,同时加入旧砂质量10-20%的自来水,使旧砂表面充分湿润,使砂粒表面的水玻璃膜变软;调整出料口高度,保持石碾内砂层的厚度为300-700mm,旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚,砂粒之间相互磨擦,每个砂粒的平均碾磨时间为10-30min,使砂粒表面水玻璃膜减薄或去掉;砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠大部分同水玻璃膜一起去掉,碳酸钠、醋酸钠是易溶于水的盐,残留部分也在砂粒相互磨擦时溶入水中,旧砂水洗时去掉,使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1%,砂粒相互磨擦时尖角被磨掉,使其更加圆整,使再生砂角形因数降低,从而提高再生砂的工艺性能。连续加料,连续出料,碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗,清水从上面冲入,污水从下面流出,污砂从下面延螺旋上升,与清水对流,使洗净的旧砂从上面流出;湿砂进行振动脱水或离心脱水,使湿砂含水量小于5%;进行烘干,使再生砂含水量小于1%,得成品再生砂。
本发明提供的水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,上述石碾为常规石英粉厂的粉碎设备的改进型,本发明将石碾水冲从碾底通过筛网出料,改为高出碾盘的出料口出料,碾内料层保持一定高度,防止碾轮和碾底盘接触将砂粒压碎,每个砂粒的平均碾磨时间控制在10-30min。出料口高度可调,在生产率不变的情况下,调高出料口高度,增加碾内的存砂量,可增加每个砂粒的平均碾磨时间,即碾内存料增加10%,每个砂粒的平均碾磨时间也增加10%。一般水玻璃旧砂碾磨15-20min即可,对一些难以再生的旧砂可增加碾磨时间,保证再生砂的质量。
再生时产生的污水的处理:
1.污水用盐酸或其它酸中和,使污水PH值为6.9-7.1;
2.污水中加入适量聚丙烯酰胺和聚合氯化铝,搅拌均匀,絮凝自然沉淀;
3.清水重复使用;
4.污泥压块处理。
本发明的优点:
1、一台石碾兼备旧砂砂块粉碎、砂粒碾磨脱膜功能,砂粒相互摩擦,脱膜效率高;
2、水玻璃砂旧砂碾磨再生砂碳酸钠、醋酸钠残留量小于0.1%;
3、石碾碾轮外缘和碾盘均由石英岩镶嵌而成,耐磨性好,对旧砂无铁杂质污染;
4、本发明处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用,节省硅砂资源,减少固体废弃物的排放,有利于保护生态环境;
5、污水经中和、絮凝处理,可循环使用。
具体实施方式
以下实施例将对本发明予以进一步的说明,但并不因此而限制本发明。
实施例1
使用设备;
1、石碾,栾县日昌化工有限公司制造;
2、RCT 32/50永磁磁力滚筒,潍坊云海机械设备有限公司制造;
3、XSL50螺旋洗砂机,郑州德宏机械制造有限公司制造;
4、LWnj-B-6000卧螺离心机,丽水市恒力离心机械设备有限公司制造;
5、LW-350-A型式螺旋卸料沉降离心机,丽水市恒力离心机械设备有限公司制造;
6、LJSH三回程烘干机,盐城市磊金建材环保设备有限公司制造。
将收集的铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂、旧砂块经永磁磁力滚筒去掉旧砂中的铁豆等含铁杂物,投入石碾,使砂块破碎成砂粒,同时加入砂量质量10-20%水,使砂粒充分湿润,加料速度5t/h,碾内存料量为2t,旧砂在石碾内平均碾压时间为24min,碾轮在碾内碾压使砂层翻滚,砂粒之间相互磨擦,使砂粒表面水玻璃膜减薄或去掉;砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠大部分同水玻璃膜一起去掉,碳酸钠、醋酸钠是易溶于水的盐,残留部分也在砂粒相互磨擦时溶入水中,砂粒相互磨擦时尖角被磨掉,更加圆整,使再生砂角形因数降低,从而提高再生砂的工艺性能。连续加料,出料口连续出料,经XSL50螺旋洗砂机洗砂,使砂、水分离;经LWnj-B-6000卧螺振动离心脱水,使砂中的水分低于5%;经LJSH三回程烘干机烘干得成品再生砂。
再生时产生的污水的处理:
1.污水用盐酸中和,使污水PH值为6.9-7.1;
2.污水中加入适量聚丙烯酰胺和聚合氯化铝,搅拌均匀,用LW-350-A型式螺旋卸料沉降离心机将污泥和水分离;
3.清水重复使用。
Claims (3)
1.一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,其特征在于:具体步骤如下:
(1)将铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂经磁选去掉含铁杂质;
(2)磁选后的旧砂进入石碾机碾压使旧砂中砂块首先破碎成砂粒,同时加入旧砂质量10-20%的自来水,使旧砂湿润,砂粒表面的水玻璃膜变软;
(3)调整出料口高度,保持石碾内砂层的厚度为300-700mm,旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚,砂粒之间相互磨擦,每个砂粒的平均碾磨时间为10-30min,使砂粒表面水玻璃膜去掉,连续加料,连续出料,使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1%;
(4)碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗,使洗净的旧砂从上面流出;
(5)将步骤(4)处理的湿砂进行振动脱水或离心脱水,使湿砂含水量小于5%;
所述步骤(4)中的水洗方式为清水从上面冲入,污水从下面流出,污砂从下面延螺旋上升,与清水对流;
(6)对步骤(5)处理得到的湿砂进行烘干,得成品再生砂。
2.按照权利要求1所述水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,其特征在于:所述步骤(3)为砂粒之间相互磨擦,每个砂粒的最佳平均碾磨时间为15-20min,使砂粒表面水玻璃膜去掉,连续加料,连续出料,使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1%。
3.按照权利要求1所述水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法,其特征在于:所述步骤(6)中成品再生砂含水量小于1%。
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